解题思路:由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知,X、Y、Z处于第二周期,W处于第三周期,在同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,则W为Al,可推知X为C、Y为N、Z为O,(1)主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数;(2)液态NH3与液态H2O可以发生类似方式电离,则液态NH3中电离得到NH4+、NH2-;(3)Al2O3、N2、C在高温下反应生成两种化合物,这两种化合物均由两种元素组成,且原子个数比均为1:1,反应生成AlN与CO;(4)氯离子会破坏铝表面氧化膜;(5)该装置是原电池,负极上一氧化碳失电子发生氧化反应,电极反应式为CO-2e-+O2-═CO2,正极上氧气得电子发生还原反应,原电池放电时电子从负极流向正极,阴离子向负极移动,一氧化碳的含量越大,原电池放电时产生的电流越大;(6)由元素C与元素O组成的某种阴离子具有还原性,能被酸性KMnO4氧化,该阴离子为C2O42-,利用化合价升降相等及原子守恒、电荷守恒进行配平.
由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知,X、Y、Z处于第二周期,W处于第三周期,在同周期元素的常见简单离子中,W的简单离子半径最小,则W为Al,可推知X为C、Y为N、Z为O,
(1)X为C元素,原子核外有2个电子层、最外层电子数为4,处于周期表中第二周第ⅣA族,故答案为:第二周第ⅣA族;
(2)液态NH3与液态H2O可以发生类似方式电离,则液态NH3中电离得到NH4+、NH2-,NH2-中N原子与H原子之间形成1对共用电子对,其电子式为:
,
故答案为:
;
(3)Al2O3、N2、C在高温下反应生成两种化合物,这两种化合物均由两种元素组成,且原子个数比均为1:1,反应生成AlN与CO,反应方程式为:Al2O3+N2+3C
高温
.
2AlN+3CO,
故答案为:Al2O3+N2+3C
高温
.
2AlN+3CO;
(4)氯离子会破坏铝表面氧化膜,铝容器不能用来腌制咸菜,故答案为:氯离子会破坏铝表面氧化膜;
(5)该装置是原电池,负极上一氧化碳失电子发生氧化反应,电极反应式为CO-2e-+O2-═CO2,
A.工作时电极b通入空气,b作正极,阴离子向负极移动,O2-由电极b流向电极a,故A正确;
B.原电池放电时电子从负极流向正极,故电流由电极b通过传感器流向电极a,故B错误;
C.一氧化碳的含量越大,原电池放电时产生的电流越大,故C正确,
故答案为:CO-2e-+O2-═CO2;AC;
(6)由元素C与元素O组成的某种阴离子具有还原性,能被酸性KMnO4氧化,该阴离子为C2O42-,反应中C元素化合价由+3升高为+4,共升高2价,Mn元素化合价由+7降低为+2,共降低5价,化合价升降最小公倍数为10,故C2O42-的系数为5,MnO4-的系数为2,由原子守恒可知:CO2的系数为10,Mn2+的系数为5,H2O为8,H+的系数为16,故配平后离子方程式为:5C2O42-+2MnO4-+16H+═10CO2+2Mn2++8H2O,
故答案为:C2O42-;5、2、16、10、2、8.
点评:
本题考点: 元素周期律和元素周期表的综合应用;常见化学电源的种类及其工作原理.
考点点评: 本题考查结构性质关系应用,涉及电子式、原电池、氧化还原反应配平等,推断应是解题关键,侧重对学生综合能力与基础知识的掌握.